氨基酸的理化特性郭巧玲46课件

主讲老师：郭巧玲ZhangzhouInstituteofTechnolony

氨基酸的理化特性氨基酸的重要理化性质一、物理性质1．物理性状和熔点：α-氨基酸均为无色结晶，熔点极高，一般在200—300oC左右。2．溶解度：各种氨基酸在水中溶解度差别很大，有的难溶，有的易溶。3．味感：氨基酸的味感与其立体构型有关。4．旋光性：除甘氨酸外，所有的氨基酸都有不对称碳原子，因此具有旋光性。氨基酸的重要理化性质二、两性解离及等电点负离子两性离子正离子AA分子中既有酸性的-COOH，又有碱性的-NH2，在水溶液中既能解离出H+，又能接收H+，因此具有两性。pH>pIpH=pIpH<pI

在溶液中氨基酸所带正、负电荷数相等时，净电荷为零，在电场中不移动,此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点（pI）。概念：氨基酸的等电点氨基酸的重要理化性质中性氨基酸等电点在5～6.3;酸性氨基酸等电点在2.8～3.2;碱性氨基酸在7.6～10.8。

等电点时，氨基酸的溶解度最小，容易沉淀。氨基酸的重要理化性质（4）pI的测定：酸碱滴定法；基于aa所带基团均可解离；得到弱酸弱碱曲线；根据aa上可解离基团的pK值计算等电点：

pK：解离常数。以甘氨酸为例：氨基酸的重要理化性质由此可知：生理pH内，aa

的羧基和氨基全部解离；具有这种性质的物质称两性电解质；带有相反基团的分子叫两性离子；滴定中Gly的阳离子（R+）、阴离子（R-）和两性离（R°）的比例随pH而变；当溶液中只有两性离子时，

pH=pI氨基酸的重要理化性质总结

a、各种aa的pI不同；

b、同一pH下，各种aa所带电荷不同；

pH＜pI：aa+pH＞pI：aa-

用离子交换、电泳将aa分开

c、处于pI时，aa溶解度最小，易沉淀；可分离aa。氨基酸的重要理化性质三、氨基酸的化学性质（I）●氨基的化学反应:

◆与茚三酮

(ninhydrin)的反应

定量反应

◆与亚硝酸的反应

范斯莱克氨基氮测定法

◆与2,4-二硝基氟苯

(FDNB)的反应

测序

◆与甲醛的反应

氨基滴定

◆与酰化基的反应

氨基保护基

◆与二甲基氨基萘磺酰氯

(DNS-Cl)的反应

测序

◆与荧光胺的反应

微量检测

■与Edman试剂

(苯异硫氢酸)和

测序

有色Edman试剂的反应氨基酸的重要理化性质（三）氨基酸的化学性质1．与亚硝酸反应范斯莱克氨基氮测定法2．与甲醛反应3．与茚三酮反应定量反应4．脱羧反应5．成盐反应6．与金属离子反应7．羰氨反应（美拉德反应）氨基酸的重要理化性质1．与亚硝酸反应a-羟基酸a-氨基a-氨基可与亚硝酸作用放出氮气（N2）HNO2

用气体分析仪测定生成氮气的体积，即可计算出氨基酸的含量，应注意放出的N2仅有一半来自氨基酸。这是范氏（VanSlyke）定氮法的基础。此法可用于氨基酸定量及蛋白质水解程度的测定。氨基酸的重要理化性质2．与甲醛反应

氨基酸虽是两性电解质却不能用酸、碱滴定法测定，这是因为其等电点pH值或过高或过低，没有适当的指示剂。

用甲醛处理氨基酸增强了氨基酸分子—+NH3基的酸性解离,从而可用酚酞作指示剂用NaOH滴定。

氨基酸的甲醛滴定是测定氨基酸的一种常用方法。氨基酸的重要理化性质3．与茚三酮的反应

在弱酸性溶液中，氨基酸与水合茚三酮溶液一起加热生成蓝紫色的物质并放出CO2。

两个亚氨基酸——脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮反应产生黄色化合物。氨基酸的电泳分析中，常用茚三酮作显色剂氨基酸的重要理化性质氨基酸与茚三酮的反应：α-氨基酸与水合茚三酮溶液共热，引起aa氧化脱氨、脱羧，水合茚三酮与反应产物（氨和还原型茚三酮）生成兰紫色化合物（Pro和Hyp呈黄色），色深与溶液中氨基浓度成正比。氨基酸的重要理化性质应用：可定性或定量测定各种氨基酸。a、根据颜色深浅，在570（440）nm处测OD值，可知样品中氨基酸含量。

b、定量释放的CO2可用测压法测量，计算出参加反应的aa量。

c、蛋白质和多肽亦可反应，但灵敏度差。氨基酸的重要理化性质4．脱羧反应NH2COOHCHR脱羧酶

CHRNH2+CO2

氨基酸经氨基酸脱羧酶作用，生成相应的一级胺（伯胺）并放出CO2气体。测定出所释放CO2的量即可知溶液中氨基酸的含量。目前氨基酸发酵生产中普遍用此法进行生产检验。氨基酸的重要理化性质5．成盐反应氨基酸分子中的羧基可与碱反应生成盐。+NaOHNH2COOHCHRCOONaNH2CHR味精即为谷氨酸的钠盐氨基酸的重要理化性质6．与金属离子反应

氨基酸可与一些金属离子如Zn2+、Ca2+、Ba2+等反应生成难溶于水的络合物。

应用氨基酸此性质，可以分离提取某种氨基酸。氨基酸的重要理化性质7．美拉德反应（Maillard反应）

氨基酸或蛋白质中游离-NH2基与葡萄糖中的羰基能发生反应，生成一类黑色化合物，这一反应称为美拉德反应。

这种黑色物质有芳香味，呈酸性。可以使食物形成颜色（类黑色素）和独特的风味，如酱油的酱色、烤肉的颜色与香味。

食品在制造、干燥及贮存时发生褐变现象，其原因之一就是有美拉德反应发生。注意：然而黑色素是一种不发酵性物质，它的形成意味着原料的浪费，该物质的形成对发酵利少弊多。氨基酸的重要理化性质四、、紫外吸收性质：只有芳香族氨基酸有紫外吸收能力，因其含有苯环共轭双键的R侧链。酪氨酸λmax：270nm苯丙氨酸λmax：259nm色氨酸λmax：279nm

所以，测样品测280nm处的光吸收值，可知溶液中蛋白质浓度。此法快速简便。氨基酸的重要理化性质Trp,Tyr和Phe的紫外吸收259278279氨基酸的重要理化性质固定相：借助一定支持物（如：纤维素、淀粉、硅胶等亲水性不溶物质），以结合水为固定相。流动相：以与水不溶的有机溶剂（如：酚、正丁醇）为流动相。方法：流动相流过支持物，将分配系数不同的氨基酸分开，以茚三酮显色，形成色谱，扫描定量，或洗脱后比色定量。氨基酸的重要理化性质纸